Почему ребенок от союза чукчи и негра не сможет жить ни в Африке, ни на Севере?

Где прячутся риски для нашего генофонда? Как на него влияет изменение образа жизни человека?

Научное сообщение об этом кандидата биологических наук из Института общей генетики РАН Светланы Боринской вызвало большой интерес на Всероссийском съезде Вавиловского общества генетиков.

С ней встретился корреспондент «РГ».



– Известный театральный режиссер Лев Додин в одном из интервью заметил: «Человек вкалывает, потому что это генетическое свойство. У кого этих генов нет, тот не будет работать, сколько ему ни плати, а у кого есть, будет вкалывать почти бесплатно». Как можно проком­ментировать это довольно распространенное мнение?



– Думаю, любители «вкалывать бесплатно» особенно часто встречаются среди театральных режиссеров и ученых. А если серьезно, то генетика пока не может ответить, получил ли трудоголик свою тягу к работе по наследству или это «вина» семейного воспитания, традиций. Возможны ли в принципе гены трудоголизма? Еще недавно это казалось просто нереальным, а сегодня уже зарекаться нельзя. Ведь новые открытия в генетике идут с огромной скоростью. Так, недавно выявлен «ген авантюризма». Почему бы в будущем и трудоголикам не оказаться носителями какого-то особого гена.



– Человек немало поработал вокруг себя и вывел довольно совершенные виды животных и растений. Но – почему-то почти не занимался собой. Правда, можно вспомнить, что Петр I запрещал дуракам жениться, а спартанцы убивали хилых и слабых...



– Детей убивали не только спартанцы, но и другие народы. Считалось, что так регулируется численность и поддерживается здоровье племени. Казалось бы, простое и очевидное решение. Однако с точки зрения генетики подобный «отбор» совершенно бесполезен. Носители генетических дефектов могут выглядеть совершенно здоровыми людьми, а с виду хилые и слабые иметь нормальную наследственность.



Их разделила молочная река



– Сегодня многие ученые утверждают, что, вооружившись современной медициной, человек вышел из-под действия главного закона природы – естественного отбора. И это дорога в тупик, так как стремительно растет груз различных наследственных заболеваний и даже аномалий.



– Такие мнения есть, но они не бесспорны. Во-первых, действие естественного отбора не прекра­тилось. Достаточно сказать, что около 20 процентов семейных пар бездетны. Кроме того, становится все очевидней, что новая среда обитания, которую создает сам человек, изменяет генофонд. К достижениям цивилизации он приспосабливается точно также, как, скажем, к изменениям климата.

Вот лишь один пример. Есть целые народы, которые не переносят молоко, скажем, китайцы. И это, как ни странно, с точки зрения биологии норма. Ведь человек, как и все млекопитающие, вскармливает детенышей молоком. У них вырабатывается фермент, расщепляющий молочный сахар. Но вот малыш подрастает, и ему молоко уже не требуется. Значит, не нужен и фермент. И тогда отвечающий за него ген перестает работать, отключается.

Но в любом сообществе всегда есть отклонение от нормы. В частности, люди, у которых из-за мутации данный ген не выключается вплоть до преклонного возраста. Для популяции в целом это не играло существенной роли, пока человек был охотником-собирателем. Но вот 10 тысяч лет назад он стал заниматься земледелием и скотоводством. И ценнейший продукт – молоко – полилось, что называется рекой. В ряде регионов земли люди начали употреблять его и во взрослом состоянии. В итоге там произошел отбор по мутантному «молочному» гену. Сегодня он чаще встречается в Дании и Голландии, где этот напиток пьют практически все взрослые. У русских доля меньше, около 60 процентов. Это пример, как хозяйственные и культурные особенности общества влияют на генофонд популяции.

Отбор действовал и на устойчивость человека к инфекциям. Кстати, одомашненные животные явились причиной многих болезней человека, например, туберкулеза. Хранение продуктов также стало источником инфекций, заболеваний, которых древний человек прежде не ведал. Усугубляла распространение болезней и растущая плотность населения...



Ну, очень жадный ген



– Словом, история человечества повествует, как люди портили свой генофонд...



– Не портили, а приспосабливались к новым условиям. Считается, что Homo sapiens возник око­ло 100 тысяч лет назад. По последним научным данным, его рацион был идеальным. Уже земледелец питался куда хуже: более однообразно, с преобладанием углеводов и малым количеством белка, витаминов и микроэлементов.

Под эту новую диету начал приспосабливаться и генетический аппарат. Но он не поспевает за социальной эволюцией, ведь отбор – дело медленное. Отсюда и многие наши недуги. Можно сказать, болезни цивилизации, скажем, атеросклероз, диабет, гипертония заложены в нас генетически. И виноваты здесь так называемые «жадные» гены. Суть в следующем. Наш организм устроен очень рационально: если в пище чего-то не хватает, то именно это он максимально из нее аккумулирует. Скажем, в рационе охотников-собирателей было мало соли, углеводов, холестерина, поэтому генетический аппарат охотников был «жадным» до этих продуктов, «заточен» на них. Неудивительно, что в генофонде бушменов Африки частота «жадных» генов и сегодня очень высока.

У европейцев она в 2–3 раза ниже. И это понятно. Ведь то, что когда-то помогало популяции вы­живать, сегодня мешает. Нынешний человек не приспособлен к избытку веществ. И вот уже соль вызывает гипертонию, холестерин – атеросклероз, сахар – диабет.



– Но раз частота «жадных» генов у жителей Земли уменьшается, то настанет время и эти болезни уйдут сами собой?



– Вряд ли. Ведь в ходе социальной и технической эволюции, увы, появляются все новые фак­торы риска, причем намного быстрей, чем наш генетический аппарат успевает к ним подстроиться. Впрочем, здесь не все так однозначно. Изменения в генофонде популяции могут происходить как медленно – за десятки и сотни поколений, так и быстро – на протяжении всего одного поколения. Например, в XIV веке в Северной Европе чума выкосила более трети населения, а в ряде регионов – до 80 процентов. Это резко обедняет генофонд популяции, унося множество вариантов генов. Но с другой стороны, отбираются гены, устойчивые к болезни. Резкие изменения в генофонде происходили и во время войн, и в периоды других катаклизмов в жизни общества.

Кстати, сегодня генетики установили, что на протяжении последнего миллиона лет численность наших прямых предков на Земле была очень небольшой. А примерно 150 тысяч лет назад в природе что-то произошло, и человеческая популяция сократилась до, страшно сказать, 10 тысяч! Это привело к утрате значительной части генофонда. Но именно в период прохождения через это «бутылочное горлышко» и появился Homo sapiens как биологический вид. Вот так удивительно работает «машина» генетического отбора.



Комплимент ведет в «рай»



– Нередко приходится слышать, что в наших генах прочно засели и 300-летнее татаро-монгольское иго, и крепостное право. Отсюда якобы и знаменитое терпение русского народа, о котором не раз говорил поэт Евгений Евтушенко...



– «Терпение народа» пока изучают этнопсихологи, а не генетики. С другой стороны, сейчас идет поиск генов, влияющих на темперамент и другие свойства личности. Скажем, удалось обнаружить гены, связанные с депрессией. Они отвечают за выработку в организме вещества серотонин. При его недостатке у человека возникает депрессия, подавленное состояние.



– Но если это вредно, не на пользу популяции, то частота таких генов должна в со­обществе уменьшаться...



– Все не так просто. Мы говорили, что «жадные» гены хороши для охотников и плохи для совре­менного человека. Так же, очевидно, и с «депрессивным» геном. Мы пока плохо знаем жизнь наших предков. Зачем-то он был им необходим, раз представлен в генофонде.

Интересно, что наряду с «геном тревоги» выявлен и «ген авантюризма» или «новых впе­чатлений». Он отвечает за выработку другого важного вещества – дофамина.

Как «авантюрный» ген работает? В мозге есть так называемая «зона рая». Достаточно здесь по­явиться тому самому дофамину, как по всему организму распространяется сигнал – «все хорошо». В общем – благодать. Но вырабатывается дофамин только, если удовлетворены потребности в еде, питье, сексуальной активности и т. д. Словом, выполнены главные акты, необходимые для выживания.

Эта «похвала» оказывает на организм сильнейшее воздействие. Скажем, когда у крыс с помо­щью электрода раздражали «зону рая», животные забывали обо всем на свете. Переставали пить и есть, а только нажимали рычаг, подающий ток на электрод. Кстати, на этом же «построены» алко­голизм, наркомания, тяга к азартным играм. Эти пристрастия вызывают ложный сигнал из зоны «рая». Человек болеет, семья разваливается, а ему сигнализируют – «все отлично». Организм обманут, он не «видит» разрушений, которые в нем происходят.

И все это связано с генетикой. У кого-то судьба так уж выпала, что его ген, ответственный за вы­работку дофамина, «тугодум», и ему требуются сильные раздражители. Тогда простым удовле­творением самых элементарных. физиологических потребностей, уже не отделаться. Тут нужны сильные ощущения. Такой человек не может сидеть в своем садике и блаженствовать, что цветочки растут, клубника пошла. Он постоянно в погоне за новыми впечатлениями, приключениями, склонен к риску, авантюрам.



– И как это сказалось на генофондах народов?



– У аборигенов Америки частота «гена авантюризма» значительно выше, чем, скажем у народов Юго-Восточной Азии. Считается, что пока выходцы из Африки – а именно там колыбель человечества – добрались до Америки, мог произойти отбор именно по данному гену, который и обеспечивал «охоту к перемене мест». Но пока это единственный пример подобного рода.



– Следуя вашей логике, можно сказать: те, кто постоянно крутится, кто вынужден адаптироваться, умней тех, кто, образно говоря, лежит под банановым деревом?



– Ни один народ не умней и не глупей другого. Каждый приспособлен к своим условиям. Нельзя линейкой измерять вес, а с помощью американских тестов IQ оценивать представителей культур, отличающихся от западных. У них разные картины мира.



– Не могу не задать «больной» для России вопрос. А «питием обильным» люди тоже обязаны генетике?



– В какой-то степени. «Талант» употреблять алкоголь зависит, как сочетаются гены, ответст­венные за выработку ферментов, разлагающих спирт и выводящих продукты его распада из организ­ма. При одном варианте люди совершенно не переносят алкоголь. Такое сочетание генов распро­странено у некоторых народов Азии. Зато при другом, которое чаще встречается среди европейцев и американцев, развитие алкоголизма вполне вероятно. В то же время нельзя все «валить» на гены. Они не предопределяют судьбу. Она зависит и от собственных убеждений человека, и от его воспитания и культуры.



– В последнее время человечество живет просто в ураганном темпе. Как это сказывается на генофонде?



– Он приспосабливается. И в нем, как никогда прежде, идут интенсивные перемены. Тому есть две главные причины. Во-первых, невиданное доселе «перемешивание» народов. Хорошо это или плохо? Однозначного ответа нет. С одной стороны, появление новых генетических комбинаций – залог успешной адаптации к новым условиям. Но с другой – при перемешивании утрачивается специализация. Скажем, из союза чукчи с негром на свет появится человек, который не сможет жить ни в Африке – не позволят, к примеру, мамины гены, ни на Севере – помешают папины.

И вторая причина: быстрей, чем раньше меняется окружающая среда. И не в лучшую сторону. Если загрязнение природы продолжится столь угрожающими темпами, то потомкам придется расплачиваться на генетическом уровне. Конечно, человек и к этому приспособится, но желательно, чтобы «плата» за адаптацию была минимальна.




Справка Биологического энциклопедического словаря



Серотонин – это нейрогормон, производное аминокислоты триптофана. Нейроны, использующие серотонин в качестве медиатора, называются серотонинергическими. Они широко распространены среди беспозвоночных (турбеллярии, аннелиды, моллюски, членистоногие); у позвоночных они входят в состав стенки третьего желудочка и древней стволовой части (в ядрах шва). Эти нейроны регулируют многие формы поведения, процессы сна, терморегуляции. У высших позвоночных серотонин синтезируется в энтерохромаффинных клетках желудочно-кишечного тракта, в тромбоцитах и др. Как гормон серотонин регулирует моторику желудочно-кишечного тракта, выделение слизи, препятствует кровопотере (вызывая спазм поврежденного сосуда) и выполняет другие функции.

Дофамин – это нейрогормон из группы катехоламинов. Дофамин образуется в организме из незаменимой аминокислоты – фенилаланина. В ходе обменных реакций фенилаланин частично превращается в тирозин, затем в диоксифенилаланин (ДОФА), а затем в меланины, адреналин, норадреналин, а при дезоксикарбоксилировании – в дофамин. Существуют специальные дофаминергические нейроны, использующие дофамин в качестве медиатора; при этом существуют специальные дофаминовые рецепторы. Дофамин широко используется в качестве медиатора у беспозвоночных животных (нематоды, аннелиды, моллюски); у наиболее продвинутых представителей этих групп дофаминергические нейроны включаются в состав центральных ганглиев, тогда их называют интернейроны. У позвоночных дофаминергические нейроны также являются интернейронами: они образуют скопления в составе среднего мозга, гипоталамуса, обонятельных луковиц, сетчатки. Дофамин синтезируется в некоторых хромаффинных клетках: в клетках каротидного тела, в SIF–клетках (SIF–клетками – small intensely fluorescent – называются интернейроны вегетативных ганглиев). При недостаточной секреции дофамина или гибели клеток, вырабатывающих дофамин, у человека развивается тяжелое заболевание – болезнь Паркинсона.



Примечание. Хромаффинные клетки – это разнообразные эндокринные клетки, расположенные вблизи нервных ганглиев и вырабатывающие адреналин, норадреналин и другие катехоламины. Самое крупное скопление хромаффинных клеток – мозговой слой надпочечников.